Расчет напорно-регулирующих сооружений

2.7 Расчет напорно-регулирующих сооружений

Регулирующий объём водонапорных сооружений определяется совмещением графика работы насосов и сводного потребления. Расчёт приведен в таблице 6.

W_p = 239,31 +92,14 = 331,45 м³

W_e6 =W_P+ \А/_пож = 331,45 + 7,5 = 338,95 м³

W_nom = д_лож * t "60/1000 = 12,5*10*60/1000 = 7,5 м³

Таблица 6 Определение регулирующего объема

Суммарный объем баков существующих водонапорных башен составляет 250 м^3. Дополнительный объем составит 338,95-250 = 88,95 м³данным проектом в узле с водонапорными башнями предусмотрен резервуар объемом 100 м³ (типовой проект №) и насосная установка, работающая автоматически в зависимости от уровня в баке башни. Подача насоса равна объему одного бака Q_H = 50 м³/ч

Требуемый напор, м

Н_н=Z_макс-Z_ОН+h (11)

где Z_MaKC - отметка, максимального уровня в баке, Z_MaKC = 387,59 Z_0H- отметка оси насоса, Z_0H = 340,5 м

Н - потери напора, при длине напорной линии 25 м и расходе g = 50/3,6 = 13,9л/с, V = 1,37м/с, WOOi = 33,9 м, d = 100мм, h = 1,02 м

Н_н =387,59-340,5 + 1,02 = 48,11 м

По подаче и напору приняты насосы марки К45/55 п = 2900 1 рабо чий, 1 резервный

2.8 Расчет сооружений водоподготовки

2.8.1 Установка умягчения воды

Данные для расчёта:

Расчётный расход - 1591,2

Общая жёсткость-10,8 мг-экв/л

Щёлочность (карбонатная жёсткость) -2,3 мг-экв/л

Концентрация взвешенных веществ – отсутствует

Содержание ионов SO₄² - 95мг/л

Содержание ионов С/" -ЗОмг/л

Содержание ионов Na⁺ -15мг/л

Для заданных условий наиболее целесообразным является применение параллельного водород - натрий - катионитового метода умягчения, так как при умягчении по схеме параллельного катионирования одновременно снижается щёлочность воды.

Полная производительность установки, м³/ч

Q₄ = KyQp_ac4.cym/24, (12)

Где К_у - коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды установки, Ку=1,25[1]

Q₄ =1.25*1591.2/24= 82,875 м³/ч

Сумма сульфатных и хлоридных анионов в исходной воде в пересчёте на мг-экв/л составляет

А = (95:48,03)+(30:35,46) = 2,83 мг-экв/л,

т.е. не превышает допустимой величины для данного метода [8]

Содержание ионов натрия составляет

Сд/_а= 15:23 = 0,65 мг-экв/л < 1 мг-экв/л [8]

Расход воды, подаваемой на Н - катионитовые фильтры, м³/ч

О_н=О_ч(Щ-Щ₀)/(А+Щ), (13)

где Щ - щёлочность исходной воды, Щ = 2,3 мг-экв/л

Щ_о - остаточная щёлочность, Щ_о = 0,03 мг-экв/л [8]

Q_H= м³/ч или у %от Q_t (14)

Q_H= 82,875 (2,3-0,03) /(2,83 + 2,3) = 36,6639 м³/ч или 37%

Рабочая обменная ёмкость Н - катионита, г-экв/м

F^H_раб = К_э F_пол - О,5 q_удЛС_к (15)

где Кэ - коэффициент эффективности регенерации Н-катионита, Кэ=0,68[5]

Епол - паспортная полная обменная ёмкость катионита в нейтральной среде, Е_пол= 500 г-экв/м³ [5]

q_Уд - удельный расход воды на отмывку катионита после регенерации, q_yd = 5 м³/м³ [5]

С_к - общее содержание в воде катионов Ca²⁺,Mq²⁺, Na⁺, К,

С_к =3,48 г-экв/м³

Е"_раб = 0,68 * 500 -0,5*5* 3,48 = 331,3 г-экв/м³

Объём Н - катионита, м³

W_H = 24 О_н(Ж_оум + C_Na)/(n_p Е"_раб), (16)

где Ж_оум - общая жёсткость умягчённой воды, Ж_оум = 0,035 г-экв/м³[5]

п_р -число регенераций каждого фильтра в сутки, п_р =2 [5]

W_H=24* 36,6639(0,035 + 0,65)/(2 * 331,3) = 0,0908 0,10 м³

Площадь Н - катионитовых фильтров, м²

F_H = WH/H_k (17)

где H_k - высота слоя катионита, Н_к= 1,5 м [5]

F_H= 1,0/1,5 = 0,66 м²Количество Н-катионитовых фильтров

N_H = F_Н/f (18)

где f- площадь стандартного фильтра заводского изготовления, при диаметре фильтра 1500 мм, f= 1,77 м² [5]

N_H = 0,66/1,77 =0,372=1

Расход воды, подаваемой на Nа - катионитовые фильтры, м³/ч

Q_Na =Q_ч-Q_H (19)

Q_Na = 82,875-36,6639 = 46,2111 м³/ч

Рабочая обменная ёмкость Na - катионита, г-экв/м³

Е^NA_РАБ= К_э R Е_пол-0,5 q_удЛЖ_ко.исх (20)

где К_э =0,77; q_yd =5 м³/м³ [5]

R - коэффициент, учитывающий снижение обменной ёмкости катионита по Са²⁺ и Мд²⁺ вследствие частичного задержания катионов натрия, R=0,88 [5] Е_пол - паспортная полная обменная ёмкость катионита в нейтральной среде, Е_пол=500 г-экв/м³ [5]

Ж_о исх- - жёсткость исходной воды, Ж_оисх =10,8 мг-экв/л

Е^Na_раб = 0,77 * 0,88 * 500-0,5 * 5 * 10,8 = 311,8 г-экв/м³

Объём Na - катионита, м³

W_Na = 24 Q_Na Ж_оум/(п_р Е”_ра6), (21)

W_Na = 24 * 46,2111 * 0,35/(2*3118) = 0,6224 м³

Площадь - катионитовых фильтров, м²

F_Na = W_Na/H_k(22)

где Н_к - высота слоя катионита, Н_к= 1,5 м [5]

F_Na = 0,6224/1,5 = 0,4149 м²

Количество Na -катионитовых фильтров

N_Na = F_Na/f, (23)

где f- площадь стандартного фильтра заводского изготовления, при

диаметре фильтра 1500 мм, f= 1,77 м² [5]

N_Na = 0,4149/1,77 = 0,234=1

Расход 100% - ной серной кислоты на регенерацию Н-катионитовых фильтров, кг/сут

P_к=K_э Е”_ра6 H_k.fN_Hn_p/1000 (24)

P_к = 0,77* 311,8 * 1,5 "4,77* 0,234 * 2/1000 = 0,298кг/сут